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2019-2020年高中物理 第3章 第2節(jié) 彈力教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1 1教學(xué)內(nèi)容分析評論（1） 本課是高中物理必修一第三章的第二節(jié)課，介紹了三種力中的第二種力——彈力，是繼重力之后物體受力分析中必須考慮的一個(gè)重要性質(zhì)的力，同時(shí)也是受力分析中方向確定十分關(guān)鍵的一種力，彈力的正確表示對摩擦力具有重要的引導(dǎo)作用，所以對接下來的能容起到關(guān)鍵的承接作用。同時(shí)對第三章的受力分析有著舉足輕重的地位，也對整個(gè)牛頓運(yùn)動體系的認(rèn)識和應(yīng)用至關(guān)重要。 2教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： 1．知道彈力產(chǎn)生的條件． 2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能畫出它們的方向． 3．知道彈性形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．會用胡克定律解決有關(guān)問題． 過程與方法： 1. 通過在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力． 2. 自己動手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力． 3. 知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)． 4. 通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，探究出胡克定律。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1.真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用． 2.在體驗(yàn)用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣． 3學(xué)情分析 高一的學(xué)生，在初中力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解三種力。要求對每一種力的產(chǎn)生和方向，大小有深入的認(rèn)識，并能很好的應(yīng)用受力分析解決實(shí)際問題。因此，在對每一種力的本質(zhì)理解這點(diǎn)上必須做足功夫，深入淺出的解釋，并結(jié)合生活現(xiàn)象，讓學(xué)生能夠理解其本質(zhì)，并做到從生活中學(xué)習(xí)物理，又將物理應(yīng)用與生活中，更好的指導(dǎo)我們的實(shí)際。也要培養(yǎng)學(xué)生自主探究，獨(dú)立完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。通過簡單的實(shí)驗(yàn)器材和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提高學(xué)生動手能力和科學(xué)研究素養(yǎng)。 4重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)： 1．彈力有無的判斷和彈力方向的判斷． 2．彈力大小的計(jì)算． 3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作. 4．探究胡克定律. 難點(diǎn)：彈力有無的判斷及彈力方向的判斷 5教學(xué)過程 5.1一學(xué)時(shí) 5.1.1教學(xué)活動 活動1【導(dǎo)入】教學(xué)活動 導(dǎo)入 教師活動 準(zhǔn)備鐵絲，圓筒，乒乓球，讓兩位學(xué)生動手制作兩個(gè)彈簧，并分別用彈簧彈起乒乓球。 問學(xué)生：兩個(gè)彈簧彈起乒乓球的共同點(diǎn)是？不同點(diǎn)又是？ 學(xué)生活動 動手繞彈簧，并嘗試將乒乓球彈起，觀察彈簧的相同與不同。 設(shè)計(jì)意圖 引起學(xué)習(xí)興趣，通過動手實(shí)踐，進(jìn)行競賽和對比的方式，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而引起關(guān)注，并發(fā)現(xiàn)問題，解釋現(xiàn)象，引入新課 活動2【活動】新課教學(xué) 新課教學(xué) 一、形變 1、分析兩位同學(xué)的活動。 教師活動 問學(xué)生：我們看到彈簧要彈起乒乓球是體積和形狀都發(fā)生了變化，這種變化我們稱為？ 而我們看到一個(gè)彈簧講乒乓球彈得很高，另一個(gè)彈簧卻無法彈起乒乓球，我們說他們的形變是不同的類型。 問學(xué)生：彈起乒乓球的彈簧形變之后能恢復(fù)原狀，我們稱這種形變?yōu)?？不能恢?fù)原狀的形變我們稱？學(xué)生活動 回答：形變 回答：彈性形變和非彈性形變 設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生自己解釋簡單的現(xiàn)象，并從中培養(yǎng)對比歸納的能力，由此理解形變的含義學(xué)會判斷形變的類型。體現(xiàn)物理現(xiàn)象的真實(shí)性和體會動手實(shí)踐的樂趣。 教師活動 2、利用光線變化演示微小形變。 教師活動 先請一位學(xué)生站在桌子上 引起思考：桌面有沒有發(fā)生形變？ 或許形變很小不容易被觀察到，因此我們需要用到光線來放大。將激光通過兩個(gè)平面鏡反射到黑板上的一個(gè)固定位置，標(biāo)記下這一點(diǎn)，提示學(xué)生當(dāng)桌面沒有任何形變時(shí)，光點(diǎn)靜止不動。請一位“大力士”同學(xué)上來用力壓講臺，觀察光點(diǎn)的位置，發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)向下移動，撤去力之后光點(diǎn)回到原來的位置。 問學(xué)生：在用力的同時(shí)光點(diǎn)位置發(fā)生移動，說明了什么？ 學(xué)生活動 思考并觀察得到結(jié)論。 回答：桌面或許有形變，但我們觀察不到?；蛟S桌面沒有形變。 觀察光點(diǎn)位置。 回答：光點(diǎn)移動說明桌面有發(fā)生形變。 設(shè)計(jì)意圖 從身邊的具體例子入手啟發(fā)學(xué)生觀察思考，引起矛盾和疑惑，為解答疑惑進(jìn)行放大觀察并從親身參與的演示實(shí)驗(yàn)中得到明確的解答，從而得到正確的結(jié)論，加深認(rèn)識和理解。并能真實(shí)體會到一切物體受力后都可以形變，為彈力定義有了基礎(chǔ)的認(rèn)識和關(guān)鍵的認(rèn)知鋪墊。 二、彈力 1、我們知道“哪里有壓迫哪里就有反抗”，同樣的道理，物體形變之后，就想要恢復(fù)原狀，因此就會產(chǎn)生一個(gè)作用力，這就是我們所謂的彈力。 教師活動 問學(xué)生：請一位同學(xué)歸納出彈力的定義。 學(xué)生活動 回答：發(fā)生彈性形變的物體，要恢復(fù)原狀時(shí)，對其他與之接觸的物體產(chǎn)生的力，成為彈力。 設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生自主理解定義并歸納出定義的主要內(nèi)容，有助于加深對概念的認(rèn)識，更好的掌握概念。 2、我們已經(jīng)知道在地球上只要有質(zhì)量就有重力作用，那么是否所有物體都會受到彈力作用呢？我們說彈力的產(chǎn)生是需要條件的。比如剛才彈起乒乓球的彈簧產(chǎn)生的彈力，首先乒乓球要與彈簧接觸，其次乒乓球要向下壓使彈簧發(fā)生形變 教師活動 問學(xué)生：所以我們說彈力產(chǎn)生的條件是？ 學(xué)生活動 觀察思考。 回答：要接觸和發(fā)生彈性形變。 設(shè)計(jì)意圖 回憶學(xué)過的重力，類比知道彈力產(chǎn)生需要特殊條件，再通過對具體彈力的觀察得到產(chǎn)生條件，可以更好理解并準(zhǔn)確得到彈力產(chǎn)生的條件。體現(xiàn)思維過程與方式。 3、只要同時(shí)滿足彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件就會有彈力作用 教師活動 問學(xué)生：根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件請大家列舉出生活中有哪些常見的彈力？ 其實(shí)還比如說，我將某位同學(xué)的手往下按，手與手接觸了并發(fā)生了形變，所以我們也將這個(gè)按下的力成為彈力。因此我們知道生活中的彈力是十分常見的，我們會根據(jù)他們的作用效果來對他們命名，而這些我們都說他們屬于彈力。 學(xué)生活動 回答：比如說彈簧彈力，繩子拉力，還有支持力、壓力…… 用手臂配合做簡單演示。 設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生在生活中認(rèn)識彈力，體會到彈力在生活中其實(shí)無處不在，對我們非常重要，因此有必要去研究彈力的性質(zhì)。同時(shí)也認(rèn)識幾種常見彈力。 三、彈力方向 1、通過實(shí)心球放在海綿上的具體實(shí)物演示，并將恢復(fù)原狀的過程加以展示分析，引導(dǎo)學(xué)生思考形變恢復(fù)的過程與彈力方向的關(guān)系。 教師活動 問學(xué)生：觀察海綿與實(shí)心球接觸處，可看到的現(xiàn)象是？ 由于形變后物體要恢復(fù)原狀，就會各自產(chǎn)生彈力作用，問學(xué)生：他們產(chǎn)生的彈力方向如何？ 課件同步展示海綿和實(shí)心球的形變現(xiàn)象以及恢復(fù)原狀的過程，并對比產(chǎn)生彈力的方向與形變方向的關(guān)系，得到彈力方向。請同學(xué)歸納出彈力產(chǎn)生的方向。 學(xué)生活動 回答：看到海綿向下形變，實(shí)心球向上形變 回答：海綿會產(chǎn)生向上的支持力，而實(shí)心球產(chǎn)生向下的壓力。 歸納：誰形變彈力就向著形變恢復(fù)原狀的方向，因此彈力方向是形變恢復(fù)的方向 設(shè)計(jì)意圖 從可以具體明顯觀察到的例子入手來突破難點(diǎn)，同時(shí)也是彈力教學(xué)的重點(diǎn)之一。做到在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自主參與并探索到突破口，更加深入理解并且為更好應(yīng)用和解決實(shí)際問題做好理論準(zhǔn)備。從現(xiàn)象到本質(zhì)，從認(rèn)識到理解，逐步深入的突破難點(diǎn)。 2、根據(jù)形變恢復(fù)的方向來判斷物體在不同接觸下支持力的方向。 教師活動 讓學(xué)生動手畫出四種不同情況下物體受到支持力的方向。并請學(xué)生辨析對錯(cuò)和說明原因。 問學(xué)生：歸納各種接觸情況，可以發(fā)現(xiàn)，支持力壓力的方向總是垂直于？ 演示原木模型，解決實(shí)際問題。 學(xué)生活動 動手畫圖 辨析理解彈力方向 回答：垂直于接觸平面 畫出兩點(diǎn)的彈力方向并解決實(shí)際問題，得到答案 設(shè)計(jì)意圖 根據(jù)具體的接觸情況，利用形變恢復(fù)的方向來判斷各種具體情況下支持力壓力的方向，并歸納總結(jié)出支持力壓力的具體方向與接觸面的關(guān)系，能夠?qū)W會理論指導(dǎo)實(shí)際，鍛煉處理實(shí)際問題的能力。 3、拉力方向的分析 教師活動 從拉力產(chǎn)生的原因入手，演示兩個(gè)接觸點(diǎn)彈簧恢復(fù)原長的方向，通過歸納拉力的方向特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，拉力的方向總是沿著繩或彈簧收縮的方向。 如果繩是斜的或其他狀態(tài)也一樣，拉力總是沿著繩收縮的方向。 學(xué)生活動 回答：拉力的方向沿著繩或彈簧收縮的方向 設(shè)計(jì)意圖 從形變明顯的彈簧開始觀察分析，得到拉力方向的特點(diǎn)，再到形變微小的繩，總結(jié)出拉力方向的特點(diǎn)。有助于更好的解決實(shí)際問題，靈活應(yīng)用。深入淺出的解釋了拉力方向的特點(diǎn)，并且意圖鍛煉歸納和總結(jié)能力。 四、判斷彈力有無 分析兩種情況下斜面有無。 教師活動 請學(xué)生思考討論判斷方法，請學(xué)生演示將斜面去掉、將繩剪掉的具體情況，對比判斷彈力有無。 學(xué)生活動 思考討論 動手實(shí)踐 觀察總結(jié) 設(shè)計(jì)意圖 體會假設(shè)法，用具體實(shí)物來揭示彈力有無的判斷方法。目的在于讓學(xué)生更好的理解假設(shè)法的應(yīng)用，學(xué)會如何判斷。 五、彈力的大小 1、實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系 教師活動 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)表格，描點(diǎn)畫圖，得出結(jié)論。 攝像頭投影學(xué)生代表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并讓小組代表發(fā)言得到結(jié)論。 學(xué)生活動 分組探究實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng) 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成表格 描點(diǎn)畫圖，得出結(jié)論 展示小組探究成果。 設(shè)計(jì)意圖 提高實(shí)驗(yàn)探究能力，鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力。體現(xiàn)學(xué)生自主探究、發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用的過程。達(dá)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究物理的目的。 2、胡克定律 教師活動 實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以看出，彈簧彈力與伸長量成正比。得到胡克定律F=kx。強(qiáng)調(diào)k的物理意義以及胡克定律的適用范圍。應(yīng)用胡克定律讓學(xué)生計(jì)算探究實(shí)驗(yàn)中彈簧的勁度系數(shù)k。 攝像頭展示將彈簧倒置，壓縮質(zhì)量一定的重物，彈簧現(xiàn)在的長度。由實(shí)際得到的原長L0，彈簧的勁度系數(shù)k，重物的質(zhì)量m，求得現(xiàn)在的長度L.驗(yàn)證胡克定律同樣適用于壓縮情況。讓學(xué)生利用胡克定律計(jì)算并驗(yàn)證壓縮后彈簧的長度。 學(xué)生活動 動手計(jì)算本組彈簧勁度系數(shù)k 上講臺書寫計(jì)算過程。 得到結(jié)果。 觀察壓縮后的實(shí)際長度，驗(yàn)證胡克定律同樣適用壓縮的情況。 設(shè)計(jì)意圖 鍛煉利用定律解決實(shí)際問題的能力，體會定律的作用。 學(xué)會辯證的看待事物，對于定律的實(shí)際驗(yàn)證能力的鍛煉。同時(shí)也能加深學(xué)生對定律的認(rèn)識和理解，將定理具體應(yīng)用于實(shí)際例子。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究素質(zhì)。 3、應(yīng)用 教師活動 課件展示教師本人親身體驗(yàn)的生活圖片。利用胡克定律制成的體重計(jì)和稱重計(jì)。 學(xué)生活動 觀察思考，聯(lián)系生活 設(shè)計(jì)意圖 親身經(jīng)歷的生活圖片，引起學(xué)生關(guān)注生活中的物理，學(xué)會回歸生活，聯(lián)系生活。 六、總結(jié) 教師活動 生活中的彈力無處不在，從定義、方向、有無、大小各個(gè)方面具體了解彈力的性質(zhì)，并能從生活中體會物理規(guī)律的作用。師生一起完成。 學(xué)生活動 回顧總結(jié)聯(lián)系反饋 設(shè)計(jì)意圖 整理總結(jié)的能力，形成體系。 活動3【活動】板書設(shè)計(jì) 彈力 一、形變 二、彈力 1、定義 2、條件：直接接觸，發(fā)生彈性形變 三、彈力的方向：形變恢復(fù)的方向 1、支持力、壓力的方向垂直于接觸平面 2、拉力方向沿著收縮的方向 四、判斷有無彈力：假設(shè)法 五、胡克定律 1、內(nèi)容 2、公式：F＝kx ①k是勁度系數(shù)，單位是N／m 只由彈簧的材料決定，與彈力大小無關(guān) ②x指形變量 3、適用范圍：彈簧彈性限度內(nèi) 活動4【活動】教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì) 本課主要通過探究、講授、討論、練習(xí)、自制教具演示等多種方式和手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。加強(qiáng)小組合作，體現(xiàn)學(xué)生主體作用，并力爭做到在生活中學(xué)習(xí)物理，又將物理應(yīng)用于生活。 活動5【活動】教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì) 1、根據(jù)彈力各個(gè)方面的性質(zhì)展開教學(xué)，逐步深入，環(huán)環(huán)相扣，體現(xiàn)物理思維方式，培養(yǎng)科學(xué)探究實(shí)踐能力。 2、自制多種教具，在具體的情景中，發(fā)揮學(xué)生自主參與的特點(diǎn)，體現(xiàn)學(xué)生主導(dǎo)教師輔助的教學(xué)理念。 3、課堂氣氛活躍，有笑聲、掌聲、討論聲，在輕松愉悅的氣氛中更好的認(rèn)識本質(zhì)和規(guī)律。 4、精選各個(gè)典型例子，做到在生活中取材，體現(xiàn)物理規(guī)律的靈活實(shí)際應(yīng)用。